表达式中意外的整数溢出

Question

我正在尝试得到一个 unsigned 将完全用 1 填充（二进制表示将是 32 个 1。我尝试使用这个：

constexpr unsigned all_ones = (((1 << 31) - 1) << 1) | 1;

但是在编译时（Ubuntu 上的 g++）它给出了以下错误：

error: overflow in constant expression [-fpermissive]

导致此错误的原因是什么？对我来说，这个表达式看起来不错，如下所示：

1       = 000...001
  << 31 = 100...000
  - 1   = 011...111
  << 1  = 111...110
  | 1   = 111...111

我知道我可以通过其他方式（比如~0u）得到需要的值，但我想问的是为什么这个方法不行。

Answer 1

您的表达式正在使用带符号的整数常量并且确实溢出到符号位（这会使您进入未定义的行为）。您可以通过指定无符号常量来避免错误：

constexpr unsigned all_ones = (((1U << 31) - 1) << 1) | 1;

但是表达还是过于复杂，最好表达为：

constexpr unsigned all_ones = ~0U;

Answer 2

我会尝试使用 header 限制中的定义，这就是它们的用途，您基本上是在要求无符号整数可以表示的最大值。

constexpr unsigned all_ones = UINT_MAX;

Unexpected integer overflow in expression